Augļu mušu pētījums pārbauda olbaltumvielu lomu agresīvās demences gadījumā
Ir atklāti jauni mehānismi agresīvas demences formas, ko sauc par frontotemporālo demenci, attīstībā. Šī ir trešā visizplatītākā agrīnās demences forma, kas bieži sākas pacienta 50. gados.
“Frontotemporāls” attiecas uz divām smadzeņu daivām, kas sabojājas šāda veida demences gadījumā. Smadzeņu priekšējās daivas aiz pieres kontrolē uzvedību, emocijas un valodu. Laika daivas abās smadzeņu pusēs kontrolē mūsu vārdu izpratni.
Frontotemporālā demence rodas, kad vienā vai kādā no šīm smadzeņu daivām nomirst nervu šūnas, un to savienojošajos ceļos notiek izmaiņas. Smadzeņu audi frontālajā un temporālajā daivā laika gaitā samazinās.
Tas izraisa valodas spēju ietekmēšanu, kā arī personības un uzvedības maiņu, tāpēc pacients sociālajās situācijās var kļūt pārlieku kavēts.
Pretstatā Alcheimera slimībai indivīdiem ar agrīnās stadijas frontotemporālo demenci parasti nav problēmu ar ikdienas atmiņu vai ar redzes prasmēm, piemēram, novērtējot attālumus starp objektiem.
Komanda, kuru vadīja Dr Sean Sweeney no Jorkas universitātes, Lielbritānija, sadarbojās ar Masačūsetsas Universitātes Medicīnas skolas un Puertoriko universitātes pētniekiem. Kopā viņi apskatīja, kā savienojumus starp sinapsēm var ietekmēt izmaiņas olbaltumvielā ar nosaukumu CHMP2B - šūnu mehānismu apakšvienībā, ko sauc par transportēšanai nepieciešamajiem endosomu šķirošanas kompleksiem (ESCRT).
Laboratoriskajos testos par CHMP2B ietekmi uz Drosofila, augļu mušu suga, viņi atklāja mehānismus, kas izraisīja sinapses aizaugšanu.
Iepriekš bija zināms, ka iesaistītie signāli ietekmē imūnās reakcijas, taču iepriekš nav redzēts, ka tie ietekmētu sinapses augšanu. Tika novērota arī izmainīta endosomu funkcija. Tas nozīmē, ka materiāls šūnās nav pareizi sadalīts.
"Šie atklājumi atklāj notikumus, kas notiek neironos, kad notiek demence," sacīja Dr Svinijs. "Jo vairāk mēs zinām par soļiem, kas notiek slimības progresēšanas laikā, jo vairāk iespēju mums ir iejaukties, izmantojot iespējamo terapiju."
Pētījums tika publicēts Šūnu bioloģijas žurnāls. Šie dati norāda uz defektīvām endosomu funkcijām, kas rada defektu "sinaptiskas augšanas regulāciju neirodeģeneratīvo procesu laikā", viņi ziņo.
Līdzautors Dr. Raiens Vests sacīja: "Mēs ceram, ka šis darbs palīdz atšķirt sarežģītus molekulārus procesus, kas notiek neironos, un noteikt, kā tie var noiet greizi neirodeģeneratīvajās slimībās, piemēram, frontotemporālā demence."
Komanda cer, ka šeit identificētie jaunie slimības progresēšanas soļi varētu būt paredzēti narkotikām, lai apturētu kognitīvo pasliktināšanos.
Komentējot darbu, Dr Clare Walton no Alcheimera biedrības sacīja: "Mēs mazāk zinām par frontotemporālās demences pamatcēloņiem nekā daži citi demences veidi, tāpēc šādi pētījumi ir būtisks solis ceļā uz stāvokļa ārstēšanas veidu izstrādi. Būs nepieciešami turpmāki pētījumi, lai noteiktu, vai šim mehānismam ir līdzīga loma cilvēkiem. ”
Redakcijā par pētījumu Dr Ben Short no Rokfellera universitātes Ņujorkā, Ņujorkā apgalvo, ka sinaptisko augšanu stimulē endosomu funkcijas defekti, kā rezultātā rodas neirodeģenerācija.
"ESCRT-III apakšvienību CHMP2B kodējošā gēna mutācijas ir saistītas ar frontotemporālo demenci," viņš raksta. “Turklāt olbaltumviela, ko sauc par POSH, uzkrājas endosomās. POSH noņemšana no Drosophila mušām atjaunoja sinaptisko augšanu līdz normālam līmenim. ”
Atzinumi tika apstiprināti pētījumos ar zīdītājiem, kur POSH uzkrāšanās neironos izraisīja sinaptisku aizaugšanu. "Tie paši ceļi varētu arī veicināt neirodeģenerāciju," viņš secina.
Tika identificēts arī cits proteīns, kas var ietekmēt frontotemporālās demences attīstību. Saukts par RAB8, tam ir loma materiāla kustības regulēšanā pa šūnu membrānām.
Augļu mušas, kurām trūkst RAB8 olbaltumvielu, tika izmantotas, lai izpētītu RAB8 deficīta nozīmi. Kā jau tika paredzēts, tas noveda pie neironu savienojumu pāraugšanas. Tādējādi tagad tiek uzskatīts, ka RAB8 ir iesaistīts neironu augšanas regulēšanā, kuri ir bojāti frontotemporālās demences gadījumā, un ka ārstēšana, lai palielinātu RAB8, var palēnināt šāda veida neirodeģenerāciju.
Svinija mērķis ir identificēt procesā iesaistītos papildu gēnus, atkal izmantojot to augļu mušu modeļus - frontotemporālo demenci.
Tiek uzskatīts, ka gēni ir ļoti svarīgi frontotemporālās demences gadījumā, jo tas ģimenēs notiek biežāk nekā citi demences veidi.
Aptuveni vienai trešdaļai pacientu ir bijusi demence ģimenes anamnēzē, un apmēram 10–15 procentiem ir bijusi spēcīga ģimenes anamnēze, un tajā ir vairāki tuvi radinieki dažādās paaudzēs.
Bērniem vai brāļiem un māsām, kuriem ir kāda no mutācijām, kas, kā zināms, izraisa frontotemporālo demenci, ir 50 procentu risks pārvadāt to pašu bojāto gēnu, un viņi var gūt labumu no speciālistu gēnu testēšanas pakalpojuma.
Atsauce
Raiens, Dž. un citi. Rab8, POSH un TAK1 regulē sinaptisko augšanu Drosophila frontotemporālās demences modelī. Šūnu bioloģijas žurnāls, 2015. gada 23. marts doi: 10.1083 / jcb.201404066
